激光自動(dòng)焊接、剖分t型鋼一體機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及型材設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,包括上料機(jī)構(gòu)、扶正壓緊機(jī)構(gòu)、激光焊接剖分機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)及矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),本發(fā)明的有益效果為:將焊接、剖分H型鋼及T型鋼焊接矯正融合成為一個(gè)機(jī)組設(shè)備,并且在送料時(shí)直接進(jìn)行焊接,實(shí)現(xiàn)了T型鋼的全自動(dòng)化生產(chǎn)和連續(xù)化生產(chǎn),生產(chǎn)效率大大提高。
【專利說明】
激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及型材設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種用途廣泛的新型型鋼,由于品種規(guī)格繁多,單規(guī)格用量較小的限制,歷史上主要采用傳統(tǒng)二輥乳機(jī)進(jìn)行生產(chǎn),在規(guī)格型號(hào)上有較大的限制,一般只能生產(chǎn)總高80mm以下的熱乳T型鋼。
[0003]近年來國內(nèi)大型萬能乳機(jī)發(fā)展迅猛,具備了生產(chǎn)大型T型鋼的能力,但由于T型鋼規(guī)格品種繁多,單品種一次性需求量較小,而且大型萬能乳機(jī)制備一套乳輥用時(shí)較長(zhǎng),成本巨大,使用頻率過低、單品種無法形成經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)量等因素,基本無大型熱乳企業(yè)涉足該領(lǐng)域。因此包括大型造船企業(yè)在內(nèi)的廣大用戶在國內(nèi)熱乳H型鋼規(guī)格固定,采用剖分方法無法滿足所需T型鋼材質(zhì)規(guī)格需求的情況下,主要采用焊接的方式生產(chǎn)T型鋼。
[0004]而用剖分H型鋼和焊接方式生產(chǎn)T型鋼,由于傳統(tǒng)的火焰切割和弧焊工藝存在較大的熱加工影響區(qū),生產(chǎn)出的T型鋼往往會(huì)有較大的變形和扭曲,很難通過矯正工藝改善,生產(chǎn)效率和成品率都非常低下,無法滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾日益提高的質(zhì)量和審美需求。
[0005]隨著國際國內(nèi)激光器行業(yè)研發(fā)制造水平的不斷提升,目前大功率光纖和碟片激光器已達(dá)到100KW的能力,1KW激光器已經(jīng)大規(guī)模進(jìn)入原來C02激光器長(zhǎng)期占領(lǐng)的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,隨著光纖和碟片激光器生產(chǎn)成本的不斷降低和輸出功率的進(jìn)一步提高,光纖激光器已經(jīng)出現(xiàn)逐步替代C02激光源的趨勢(shì),也使使用激光作為焊接和切割金屬的日常方式成為可能。激光作為一種高效的能源介質(zhì),目前光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)45%左右,已被廣泛用于切割、焊接、鉆孔、退火、熔覆及熱處理等領(lǐng)域,由于其使用的穩(wěn)定可靠和耗材的低成本已經(jīng)普遍得到用戶的認(rèn)可。目前運(yùn)用最廣泛的就是激光切割和激光-GMA復(fù)合焊接工藝,這也是國際焊接研究的前沿。
[0006]目前在國內(nèi)市場(chǎng)上沒有將焊接、剖分H型鋼及焊接T型鋼、矯正融合為一體的設(shè)備,不僅功能單一、分散,只能進(jìn)行焊接的某個(gè)過程,而且都是先組立點(diǎn)焊,再進(jìn)行焊接,不能進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn),使得T型鋼的生產(chǎn)工序繁瑣,自動(dòng)化程度差,生產(chǎn)效率和成品率都非常低下,無法滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾日益提高的質(zhì)量和審美需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,將焊接、剖分H型鋼及焊接T型鋼、矯正融合成為一個(gè)機(jī)組設(shè)備,并且在送料時(shí)直接進(jìn)行焊接,實(shí)現(xiàn)了 T型鋼的全自動(dòng)化生產(chǎn)和連續(xù)化生產(chǎn),生產(chǎn)效率大大提高。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,包括上料機(jī)構(gòu)、扶正壓緊機(jī)構(gòu)、激光焊接剖分機(jī)構(gòu)及矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),所述上料機(jī)構(gòu)的出料端與所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)的進(jìn)料輸送端連接,所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)與所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)緊密結(jié)合并與所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的進(jìn)料端連接,所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的出料端與打包機(jī)落料架連接。
[0009]所述上料機(jī)構(gòu)、所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)、所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)、所述下料機(jī)構(gòu)、所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)由電氣控制機(jī)構(gòu)控制。
[0010]所述上料機(jī)構(gòu)包括上料架、柔性電磁氣動(dòng)取料裝置、送料輥道、組立扶正機(jī)構(gòu)組成,所述上料架上設(shè)有送料輥道,所述送料輥道上方設(shè)有所述柔性電磁氣動(dòng)取料裝置,所述送料輥道后方設(shè)有所述組立扶正機(jī)構(gòu)。
[0011]所述柔性電磁氣動(dòng)取料裝置包括位于所述送料輥道上方、沿送料方向設(shè)置的多個(gè)橫梁,所述橫梁通過位于所述送料輥道一側(cè)的送料機(jī)立柱與所述送料輥道連接,所述橫梁上設(shè)有由齒輪齒條傳送并由氣缸控制升降的升降機(jī)構(gòu),所述升降機(jī)構(gòu)下方與沿送料方向設(shè)置的連桿固定連接,所述連桿下方設(shè)有翻轉(zhuǎn)氣缸和電磁吸頭。
[0012]所述組立扶正機(jī)構(gòu)由送料機(jī)立柱一側(cè)伸出的可翻轉(zhuǎn)的短橫柱、與短橫柱聯(lián)接并懸垂于所述送料輥道中心線的可調(diào)節(jié)柱狀滾輪組成。
[0013]所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)包括主機(jī)架體、承重支撐輸送輥,所述主機(jī)架體左右兩側(cè)設(shè)有平行墻板,所述主機(jī)架體內(nèi)部的左右兩側(cè)、垂直于所述墻板從上到下分別設(shè)有三組壓緊扶正單元,每組所述壓緊扶正單元與位于所述墻板外側(cè)的調(diào)整機(jī)構(gòu)連接,所述墻板上設(shè)有條狀孔位,所述墻板底部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有所述承重支撐輸送輥,所述承重支撐輸送輥通過鑲嵌于所述墻板中的軸承與鏈輪連接并固定為一體,所述承重支撐輸送輥平行于所述壓緊扶正單元,所述鏈輪通過鏈條與減速機(jī)連接,所述減速機(jī)與電機(jī)連接,所述墻板的頂端設(shè)有與所述墻板垂直的固定板,所述固定板與所述主機(jī)架體組成的空間內(nèi)側(cè)設(shè)有高度和力度可調(diào)節(jié)的壓下單元。
[0014]優(yōu)選地,所述三組壓緊扶正單元包括下部壓緊扶正單元組、中部壓緊扶正單元組和上部壓緊扶正單元組,所述下部壓緊扶正單元組包括兩個(gè)對(duì)稱分布的下部壓緊扶正單元,每個(gè)所述下部壓緊扶正單元包括固定并垂直于墻板的滑動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及固定并垂直于滑動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的支撐板和固定于支撐板下面并與T型鋼翼板接觸的一組滾輪,所述滾輪平行于所述墻板;
[0015]所述中部壓緊扶正單元組包括兩個(gè)對(duì)稱分布的中部壓緊單元,每個(gè)所述中部壓緊單元包括通過螺桿帶動(dòng)上下升降的滑塊以及垂直于墻板和滑塊的伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu),所述伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu)一端與沿機(jī)組運(yùn)行方向設(shè)置的長(zhǎng)條形支撐板垂直相連,所述長(zhǎng)條形支撐板上下設(shè)置有兩組滾輪,所述滾輪中心連線平行于墻板并垂直于所述送料輥道中心連線所在的平面;
[0016]所述上部壓緊扶正單元組結(jié)構(gòu)與所述下部壓緊扶正單元組結(jié)構(gòu)相同,且所述上部壓緊扶正單元組的結(jié)構(gòu)與所述下部壓緊扶正單元組在水平方向上對(duì)稱;
[0017]所述上部壓緊扶正單元組還包括H型鋼剖分用滾輪,所述H型鋼剖分用滾輪與所述送料輥道平行,并可旋轉(zhuǎn)90°,所述H型鋼剖分用滾輪位于所述支撐板下方。
[0018]所述位于固定板下方的所述壓下單元帶有滾動(dòng)裝置,所述壓下單元為JT字形的長(zhǎng)條鋼板架,所述滾動(dòng)裝置設(shè)置在所述鋼板架的下方內(nèi)側(cè),所述滾動(dòng)裝置包括滾輪架、滾輪、連桿,所述滾輪通過設(shè)置在兩側(cè)并垂直于底板的連桿固定在所述滾輪架上,所述連桿上裝有彈簧并通過底板上的擋圈固定,所述滾輪架上設(shè)有縱向槽,所述滾輪可以在所述縱向槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng),所述壓下單元由位于兩端的調(diào)整螺桿和螺母固定懸吊在所述固定板下方,所述壓下單元對(duì)腹板的下壓力通過所述調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)。
[0019]所述調(diào)整機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)手輪或電機(jī)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。
[0020]位于所述主機(jī)架體內(nèi)部?jī)蓚?cè)的所述三組壓緊扶正單元組對(duì)稱平行設(shè)置。
[0021]所述固定板平行于所述承重支撐輸送輥的縱向中心線。
[0022]所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)包括激光器、焊接頭或切割頭、焊接頭或切割頭夾持調(diào)整機(jī)構(gòu)、焊前焊縫軌跡跟蹤系統(tǒng)、激光煙霧凈化器、GMA送絲機(jī)構(gòu)及焊槍等部分組成;
[0023]在進(jìn)行剖分切割H型鋼作業(yè)時(shí),激光器通過光纖與切割頭連接并通過切割頭夾持調(diào)整機(jī)構(gòu)將激光集中在需要切割的位置并保持穩(wěn)定,調(diào)整驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)及扶正壓緊單元穩(wěn)定的將H型鋼輸送到相應(yīng)位置,啟動(dòng)激光器和激光煙霧凈化器,調(diào)整速度和激光束寬度,進(jìn)行切割作業(yè);
[0024]當(dāng)進(jìn)行激光焊接T型鋼作業(yè)時(shí),將所述激光器通過光纖與焊接頭相連,將激光焊接頭調(diào)整到相應(yīng)位置,并將GMA焊接頭與所述送絲機(jī)構(gòu)連接并通過電控系統(tǒng)與激光焊接系統(tǒng)相連。當(dāng)進(jìn)行焊接T型鋼作業(yè)時(shí),將翼板腹板通過上料機(jī)構(gòu)和扶正壓緊機(jī)構(gòu)送到激光焊接位置時(shí),啟動(dòng)焊前焊縫跟蹤系統(tǒng)和激光煙霧凈化器,開啟焊接頭將激光束集中在焊接部位并保持穩(wěn)定,并使連接好的送絲系統(tǒng)及GMA焊接頭處在工作位置和狀態(tài),調(diào)整好速度及匹配的電流電壓,開始激光-GMA復(fù)合焊接作業(yè)。
[0025]所述激光焊接剖分H型鋼、T型鋼一體機(jī)組矯正機(jī)構(gòu)包括:獨(dú)立的基座,設(shè)立在基座中部的液壓機(jī),從液壓機(jī)中心線向左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的可調(diào)節(jié)間距和高度的翼板矯正對(duì)輪組,擁有動(dòng)力的雙重滾動(dòng)支撐單元及左右扶正附件和動(dòng)力單元;所述液壓機(jī)包括設(shè)置在上、下支撐板上的上、下液壓缸,設(shè)置在液壓缸頂端的活動(dòng)支座板,所述支座板上分別安裝有垂直于T型鋼運(yùn)行方向的無動(dòng)力矯直輥,所述支座板及所述液壓缸所在的支撐板通過導(dǎo)柱與基座連接。
[0026]所述翼板矯正對(duì)輪組通過所述動(dòng)力單元可以左右上下移動(dòng),以調(diào)整不同規(guī)格和變形方式的T型鋼。
[0027]所述翼緣板矯正對(duì)輪組兩側(cè)分別設(shè)置有一組雙重支撐滾動(dòng)單元及其左右扶正附件。
[0028]所述雙重支撐滾動(dòng)單元由動(dòng)力單元分別驅(qū)動(dòng),上下支撐輥都有動(dòng)力,在扶正附件的輔助下,配合液壓機(jī)的無動(dòng)力矯直輥及翼板矯正對(duì)輪組進(jìn)行矯正T型鋼作業(yè)。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:三組壓緊扶正單元組通過電機(jī)或手輪旋轉(zhuǎn)同步進(jìn)退,從而調(diào)整扶正壓緊機(jī)構(gòu)的位置,三組壓緊扶正單元組可以根據(jù)所需焊接或剖分H型鋼的規(guī)格通過在機(jī)架墻板銑出的條狀孔位調(diào)整高度,從而得到最穩(wěn)定的扶正壓緊效果;扶正壓緊機(jī)構(gòu)取代了以往焊接T型鋼時(shí)組立點(diǎn)焊再分別焊接的過程,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定送料直接焊接的優(yōu)勢(shì),大大提高了生產(chǎn)效率,降低人工成本。壓下單元用于在焊接或剖分過程中將T型鋼腹板緊緊壓在翼板上或?qū)型鋼緊壓在輥道上,從而得到相對(duì)固定和穩(wěn)定的切割和焊接位置。激光焊接剖分機(jī)構(gòu)通過激光復(fù)合GMA焊接,并通過更換焊頭、切割頭能分別實(shí)現(xiàn)焊接和剖分操作,使得縮小設(shè)備的占地面積和實(shí)現(xiàn)T型鋼的連續(xù)化生產(chǎn)成為可能。本發(fā)明涉及的扶正壓緊機(jī)構(gòu)、激光焊接剖分機(jī)構(gòu)、矯直檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)結(jié)合形成一整套生產(chǎn)設(shè)備,通過扶正壓緊機(jī)構(gòu)及激光焊接剖分機(jī)構(gòu)既可以進(jìn)行焊接、剖分H型鋼,又可以進(jìn)行焊接T型鋼、矯正T型鋼,形成了一套連續(xù)的自動(dòng)化T型鋼生產(chǎn)設(shè)備。本發(fā)明設(shè)計(jì)的T型鋼自動(dòng)焊接、多位置剖分H型鋼的生產(chǎn)機(jī)組,一次性解決生產(chǎn)剖分、焊接T型鋼過程中遇到的多項(xiàng)難題,填補(bǔ)了目前國內(nèi)市場(chǎng)上T型鋼自動(dòng)化和連續(xù)生產(chǎn)的空白,并且可以生產(chǎn)大型T型鋼,減少了占地面積,將原有的液壓機(jī)靜態(tài)矯正,改為多方向多位置連續(xù)滾動(dòng)矯正,時(shí)間從原有的每小時(shí)矯正1-2支縮短到每小時(shí)8-10支,大大縮短了矯正時(shí)間,同時(shí)由于該矯正機(jī)具有上下對(duì)應(yīng)的矯正輪組,因此不論剖分還是焊接T型鋼的彎曲方向如何,都可以在不用調(diào)整T型鋼方向的前提下進(jìn)行,因此大大提高了勞動(dòng)效率,降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,填補(bǔ)了國內(nèi)國際市場(chǎng)的空白。所生產(chǎn)的產(chǎn)品和設(shè)備具有廣闊的前景,非常適合推向市場(chǎng)。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖:
[0031 ]圖2為本發(fā)明壓緊扶正機(jī)構(gòu)的主視圖;
[0032]圖3為本發(fā)明壓緊扶正機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖;
[0033]圖4為本發(fā)明自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034]圖5為本發(fā)明矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖;
[0035]圖6為本發(fā)明矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0036]圖中,1、主機(jī)架體,2、墻板,3、上部壓緊扶正單元組,4、中部壓緊扶正單元組,5、下部壓緊扶正單元組,6、旋進(jìn)調(diào)整機(jī)構(gòu),7、條狀孔位,8、承重支撐輸送輥,9、傳動(dòng)機(jī)構(gòu),10、減速機(jī),11、電機(jī),12、固定板,13、壓下單元,14、扶正壓緊機(jī)構(gòu),15、激光焊接剖分機(jī)構(gòu),16、矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),17、打包機(jī)落料架,18、自動(dòng)上料機(jī)構(gòu),19、電氣控制機(jī)構(gòu),20、組立扶正機(jī)構(gòu),21、送料輥道,22、橫梁,23、送料機(jī)立柱,24、升降機(jī)構(gòu),25、連桿,26、電磁吸頭,27、液壓缸,28、雙重支撐滾動(dòng)單元,29、翼板扶正對(duì)輪組,30、無動(dòng)力矯直輥,31、導(dǎo)柱,32、基座。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】做出說明。
[0038]圖1-6中,I為主機(jī)架體,2為墻板,3為上部壓緊扶正單元組,4為中部壓緊扶正單元組,5為下部壓緊扶正單元組,6為旋進(jìn)調(diào)整機(jī)構(gòu),7為條狀孔位,8為承重支撐輸送輥,9為傳動(dòng)機(jī)構(gòu),10為減速機(jī),11為電機(jī),12為固定板,13為壓下單元,14為扶正壓緊機(jī)構(gòu),15為激光焊接剖分機(jī)構(gòu),16為矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),17為打包機(jī)落料架,18為自動(dòng)上料機(jī)構(gòu),19為電氣控制機(jī)構(gòu),20為組立扶正機(jī)構(gòu),21為送料輥道,22為橫梁,23為送料機(jī)立柱,24為升降機(jī)構(gòu),25為連桿,26為電磁吸頭,27為液壓缸,28為雙重支撐滾動(dòng)機(jī)構(gòu),29為翼板扶正對(duì)輪,30為無動(dòng)力矯直輥,31為導(dǎo)柱,32為基座。
[0039]本發(fā)明主要是利用激光既能切割也能用于焊接的特性,選用了激光-GMA復(fù)合焊接和多頭切割的工藝,設(shè)計(jì)了一種激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組。但本發(fā)明包括但不限于使用激光及激光-GMA復(fù)合焊接剖分H型鋼和T型鋼。
[0040]本發(fā)明的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,包括上料機(jī)構(gòu)、扶正壓緊機(jī)構(gòu)、激光焊接剖分機(jī)構(gòu)及矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),所述上料機(jī)構(gòu)的出料端與所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)的進(jìn)料輸送端連接,所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)與所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)重合且緊密結(jié)合并與所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的進(jìn)料端連接,所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的出料端與打包機(jī)落料架連接。
[0041]所述上料機(jī)構(gòu)包括上料架、柔性電磁氣動(dòng)取料裝置、送料輥道、扶正機(jī)構(gòu)組成,所述上料架上設(shè)有送料輥道,所述送料輥道上方設(shè)有所述柔性電磁氣動(dòng)取料裝置,所述送料輥道后方設(shè)有所述組立扶正機(jī)構(gòu)。
[0042]柔性電磁氣動(dòng)取料裝置的具體結(jié)構(gòu)和工作原理為:在送料輥道的上方,沿送料方向設(shè)有多道橫梁,橫梁通過與送料輥道一側(cè)的相應(yīng)立柱與地面及送料輥道連接成一體。橫梁上設(shè)有由齒輪齒條傳動(dòng)的并由氣缸控制升降的取料升降機(jī)構(gòu),升降機(jī)構(gòu)的下方與沿送料方向設(shè)置的連桿相連成一體。連桿的下方設(shè)置有根據(jù)所加工的材料長(zhǎng)度設(shè)定若干電磁吸頭,并且該連桿和電磁吸頭可以通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)跨越送料機(jī)構(gòu),到立柱的另一側(cè)相應(yīng)的位置取料,然后經(jīng)過氣缸上提運(yùn)到送料輥道上方將料放在送料輥道上。且在用鋼板作為原料進(jìn)行焊接T型鋼作業(yè)時(shí),可以將腹板旋轉(zhuǎn)90度后立在翼板上方,由后面所述組立扶正機(jī)構(gòu)送入相應(yīng)的扶正壓緊單元。
[0043]組立扶正機(jī)構(gòu)由送料機(jī)立柱一側(cè)伸出的可翻轉(zhuǎn)的短橫柱和與短橫柱聯(lián)接并懸垂于送料輥道中心線位置的可調(diào)節(jié)柱狀滾輪組成,起到將T型鋼翼板腹板初步放置到位,組成不規(guī)則的倒置T字形結(jié)構(gòu),為進(jìn)入后面的扶正壓緊單元做好準(zhǔn)備。
[0044]本發(fā)明的扶正壓緊機(jī)構(gòu)包括主機(jī)架體,所述主機(jī)架體左右兩側(cè)設(shè)置兩塊平行墻板,主機(jī)架體內(nèi)部垂直于墻板從上到下分別對(duì)稱平行設(shè)置有三組壓緊扶正單元組,每組壓緊扶正單元組與旋進(jìn)調(diào)整機(jī)構(gòu)連接,旋進(jìn)調(diào)整機(jī)構(gòu)位于墻體外側(cè),可以為旋轉(zhuǎn)手輪或電機(jī)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu),并通過旋轉(zhuǎn)手輪或電機(jī)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的同步進(jìn)退調(diào)整扶正壓緊機(jī)構(gòu)的位置。三組壓緊扶正單元組可以根據(jù)所需焊接或剖分H型鋼的規(guī)格通過在主機(jī)架體的墻板上銑出的條狀孔位調(diào)整高度,從而得到最穩(wěn)定的扶正壓緊效果。使用時(shí),扶正壓緊機(jī)構(gòu)與激光焊接剖分機(jī)構(gòu)配合使用,能保證焊接時(shí)T型鋼的效果。
[0045]三組壓緊扶正單元組根據(jù)不同的作用和位置設(shè)計(jì)成不同結(jié)構(gòu),下部壓緊扶正單元組的作用主要是扶正控制H型鋼和預(yù)備焊接的T型鋼的翼板的,它分為左右對(duì)稱的兩組下部壓緊扶正單元組,由固定并垂直于兩側(cè)墻板的兩個(gè)滑動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),固定并垂直于滑動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的支撐板以及固定于支撐板下面與T型鋼翼板接觸的一組平行于墻板的滾輪組成。該單元通過位于墻板外側(cè)的同步旋轉(zhuǎn)手輪或由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)控制同步進(jìn)出,由此保證翼板中心線與壓緊扶正單元輥道的中心線重合,保證焊接T型鋼和剖分H型鋼左右均等。中部壓緊扶正單元組也分為左右兩組中部壓緊扶正單元,作用是將T型鋼或H型鋼腹板扶正并壓緊,使之垂直并立與翼板中心線上保證腹板和翼板沿送料輥道方向前進(jìn)的一致性,肪止出現(xiàn)焊接或剖分T型鋼腹板中心左右位移,影響焊接質(zhì)量。中部扶正壓緊單元組結(jié)構(gòu)是由螺桿帶動(dòng)可以上下升降的滑塊以及垂直于墻板和滑塊的伸縮機(jī)構(gòu)組成,該機(jī)構(gòu)頭部與一塊沿機(jī)組運(yùn)行方向設(shè)置的長(zhǎng)條形的支撐板垂直相連,支撐板上下設(shè)置有兩組滾輪結(jié)構(gòu),滾輪中心連線平行于墻板并垂直于底面輥道。滾輪起到扶正腹板并使之垂直于翼板并同翼板保持方向一致。中部扶正壓緊單元也同樣通過位于墻板外側(cè)的手輪和絲杠進(jìn)行調(diào)節(jié)并可以固定在墻板上,起到強(qiáng)制扶正的作用。上部壓緊扶正單元組結(jié)構(gòu)與下部壓緊扶正單元結(jié)構(gòu)類似,作用是在焊接大型高腹板T型鋼和剖分H型鋼時(shí)起到輔助扶正作用,與下部扶正壓緊機(jī)構(gòu)不同的是在方向上是相反的,同時(shí)在支撐板的滾輪相反一側(cè)設(shè)置有可以旋轉(zhuǎn)90度角的多組與送料輥道平行的滾輪,平時(shí)生產(chǎn)T型鋼和剖分H型鋼時(shí)該滾輪收在支撐板下方,只在剖分H型鋼翼緣板時(shí),將該滾輪組旋轉(zhuǎn)出來,起到將切下的翼板邊承接并運(yùn)輸出去的作用。
[0046]所述位于固定板下方的壓下單元帶有滾動(dòng)裝置,該壓下單元由焊接成JT字形的長(zhǎng)條鋼板架加工而成,在鋼板架的下方內(nèi)側(cè)有多組滾輪,滾輪裝通過設(shè)置在兩側(cè)的垂直于底板的連桿定位控制在滾輪架上,連桿上裝有彈簧通過底板上相應(yīng)位置的孔用擋圈定位,滾輪可以在滾輪架相應(yīng)位置上銑出的縱向槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng),但由于連桿和彈簧的作用使?jié)L輪長(zhǎng)期處在滾輪架的最下方,并壓在T型鋼或H型鋼的腹板上。該壓下單元由位于兩端的調(diào)整螺桿和螺絲固定懸吊在固定板下方,并通過調(diào)整螺桿的程度控制對(duì)腹板的下壓力,來控制焊接時(shí)腹板與翼板之間的縫隙,以得到最好的焊接效果。
[0047]墻板底部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置若干承重支撐輸送輥,并通過鑲嵌于墻板中的軸承與墻體外的鏈輪相連接并固定為一體,所有承重支撐輸送輥中心連線為一條直線,并平行于壓緊扶正單元。所有承重支撐輸送輥一端的鏈輪通過鏈條連接形成運(yùn)動(dòng)輸送單元,且鏈輪通過設(shè)置在承重支撐輸送輥輥道中部主輥另一端的鏈輪鏈條傳送機(jī)構(gòu)與減速機(jī)連接,減速機(jī)與電機(jī)連接,為整條生產(chǎn)線提供穩(wěn)定的前進(jìn)或后退動(dòng)力。
[0048]在墻板頂端垂直于墻板設(shè)置若干平行于承重支撐輸送輥重心連線的固定板,在固定板與主機(jī)架體組成的相對(duì)封閉空間內(nèi)側(cè)沿機(jī)組運(yùn)行方向設(shè)置帶有滾動(dòng)裝置、可以調(diào)節(jié)高度和力度的壓下單元,用于在焊接或剖分過程中將T型鋼腹板緊緊壓在翼板上或?qū)型鋼緊壓在承重支撐輸送輥道上,從而得到相對(duì)固定和穩(wěn)定的切割和焊接位置。以上各單元共同組成了焊接剖分一體機(jī),取代了以往焊接T型鋼時(shí)組立點(diǎn)焊在分別焊接的過程,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定送料直接焊接的優(yōu)勢(shì),大大提高了生產(chǎn)效率,降低人工成本。
[0049]激光焊接剖分機(jī)構(gòu)主要配置包括:兩臺(tái)或一臺(tái)大功率光纖或碟片激光器、焊接頭或切割頭、焊接頭或切割頭夾持調(diào)整機(jī)構(gòu)、焊前焊縫軌跡跟蹤系統(tǒng)、激光煙霧凈化器、GMA送絲機(jī)構(gòu)及焊槍等。這部分結(jié)構(gòu)為已有的技術(shù),在此不做過多描述。下面將這本分結(jié)構(gòu)結(jié)合本發(fā)明的原理在工作時(shí)的操作過程進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。
[0050]在進(jìn)行剖分切割H型鋼作業(yè)時(shí),激光器通過光纖與切割頭連接并通過切割頭夾持調(diào)整機(jī)構(gòu)將激光集中在需要切割的位置并保持穩(wěn)定,調(diào)整驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)及扶正壓緊單元穩(wěn)定的將H型鋼輸送到相應(yīng)位置,啟動(dòng)激光器和激光煙霧凈化器,調(diào)整速度和激光束寬度,進(jìn)行切割作業(yè)。
[0051]當(dāng)進(jìn)行激光焊接T型鋼作業(yè)時(shí),將所述激光器通過光纖與焊接頭相連,將激光焊接頭調(diào)整到相應(yīng)位置,并將GMA焊接頭與所述送絲機(jī)構(gòu)連接并通過電控系統(tǒng)與激光焊接系統(tǒng)相連。當(dāng)進(jìn)行焊接T型鋼作業(yè)時(shí),將翼板腹板通過上料機(jī)構(gòu)和扶正壓緊機(jī)構(gòu)送到激光焊接位置時(shí),啟動(dòng)焊前焊縫跟蹤系統(tǒng)和激光煙霧凈化器,開啟焊接頭將激光束集中在焊接部位并保持穩(wěn)定,并使連接好的送絲系統(tǒng)及GMA焊接頭處在工作位置和狀態(tài),調(diào)整好速度及匹配的電流電壓,開始激光-GMA復(fù)合焊接作業(yè)。
[0052]當(dāng)需要進(jìn)行激光-GMA復(fù)合焊接T型鋼時(shí),將激光器調(diào)整至焊接檔位,換上焊接頭,并利用焊前焊縫跟蹤系統(tǒng)將焊接頭和激光束焦點(diǎn)調(diào)至合適位置,并將GMA焊接頭和送絲機(jī)與激光焊接頭匹配,調(diào)整焊接角度、位置和送絲速度,得到理想的焊接效果,激光提供細(xì)而深的焊縫和較高的焊接速度,GMA提供焊縫表面的聯(lián)接和覆蓋,得到完美的焊縫。
[0053]當(dāng)需要進(jìn)行H型鋼剖分成T型鋼的作業(yè)時(shí),將激光器調(diào)整至切割檔位,換上切割頭,根據(jù)需要選擇使用一支還是兩支切割頭。當(dāng)選擇從腹板中心進(jìn)行縱向切割時(shí),需要一條切割縫時(shí),可以使用一支切割頭;當(dāng)需要從腹板上去掉一條長(zhǎng)條板而獲得腹板較小的T型鋼時(shí),可以選擇同時(shí)使用兩只切割頭。如果需要將H型鋼翼板兩側(cè)去除兩條長(zhǎng)條板時(shí),可以選擇兩支切割頭同時(shí)切割,在H型鋼向前運(yùn)行時(shí)將上翼緣的兩邊切除,然后調(diào)整切割頭將激光束焦點(diǎn)集中在下翼緣的邊部進(jìn)行切割,這樣就可以得到上下幾乎一致的翼緣寬度的H型鋼,從而實(shí)現(xiàn)完美的切割效果。同時(shí)由于激光的尚速尚效,可以大大提尚焊接和切割的效率和質(zhì)量。
[0054]本發(fā)明的機(jī)組還包括矯直檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、電氣控制機(jī)構(gòu),矯直檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)采用T型鋼矯平機(jī),根據(jù)型鋼生產(chǎn)方式選用相應(yīng)的方式進(jìn)行矯平檢驗(yàn),再打包入庫即可。優(yōu)選本公司自行研發(fā)的T型鋼矯平機(jī),能夠滿足本發(fā)明整體實(shí)現(xiàn)T型鋼連續(xù)化生產(chǎn)的要求。
[0055]本發(fā)明設(shè)計(jì)的矯直檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)為:該機(jī)構(gòu)包括基座,設(shè)置于基座中部的液壓機(jī),所述液壓機(jī)有上下兩個(gè)液壓缸,液壓缸通過導(dǎo)柱與基座相連,基座上設(shè)置有上下平行的無動(dòng)力矯直輥。所述基座從中部向左右兩側(cè)分別設(shè)有雙重支撐滾動(dòng)單元及兩對(duì)可以升降的翼板扶正對(duì)輪組,翼板矯正對(duì)輪組通過所述動(dòng)力單元可在水平方向和豎直方向移動(dòng),以調(diào)整不同規(guī)格和變形方式的T型鋼。
[0056]雙重支撐滾動(dòng)單元由動(dòng)力單元分別驅(qū)動(dòng),上下支撐輥都有動(dòng)力,在扶正附件的輔助下,配合液壓機(jī)的無動(dòng)力矯直輥及翼板矯正對(duì)輪組進(jìn)行矯正T型鋼作業(yè)。相關(guān)的動(dòng)力單元具體結(jié)構(gòu)為:基座兩端設(shè)有電動(dòng)機(jī)和減速機(jī),電動(dòng)機(jī)通過傳送帶與減速機(jī)相連接,減速機(jī)與雙重支撐滾動(dòng)單元固定連接并驅(qū)動(dòng)翼板夾送機(jī)構(gòu)和雙重支撐滾動(dòng)單元和液壓機(jī)無動(dòng)力矯直輥進(jìn)行滾壓矯正操作,雙重支撐滾動(dòng)單元是由固定安裝在基座上的兩個(gè)平行的輪架組、設(shè)置在輪架組上的夾送單元和左右控制單元三部分構(gòu)成,夾送單元與雙重支撐滾動(dòng)單元位于同一平面上,夾送單元是由分別通過壓緊單元與兩個(gè)輥架組相連接的一對(duì)夾送輥構(gòu)成,輪架組由與夾送輥位于同一水平面上的兩對(duì)互相平行的主動(dòng)輥和位于滾動(dòng)輥外側(cè)的兩對(duì)左右對(duì)稱相互平行的受力托輪兩部分構(gòu)成的,夾送托輥和輪架組通過鏈條鏈輪相連接形成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0057]本發(fā)明的整個(gè)機(jī)組是由電氣控制機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)的,即上料機(jī)構(gòu)、扶正壓緊機(jī)構(gòu)、激光焊接剖分機(jī)構(gòu)、矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)由電氣控制機(jī)構(gòu)控制。電氣控制機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要,選擇相匹配的電器和方式進(jìn)行控制。用戶可以根據(jù)需要,選擇相匹配的電器和方式進(jìn)行控制。本發(fā)明涉及到的電氣控制知識(shí)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù),發(fā)明人在此不進(jìn)行解釋說明。
[0058]本發(fā)明設(shè)計(jì)的這種一體機(jī)組,特別是這種新的扶正壓緊機(jī)構(gòu),結(jié)合激光焊接剖分機(jī)構(gòu),矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),使得本發(fā)明進(jìn)行T型鋼的連續(xù)生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn),激光焊接剖分機(jī)構(gòu)既能對(duì)T型鋼、進(jìn)行焊接,又能對(duì)H型鋼進(jìn)行剖分、切割,其過程的更換只需根據(jù)需要切換焊頭或切割頭即可;選用激光或激光復(fù)合GMA焊接,由于激光束高能而集中,因此進(jìn)入鋼材內(nèi)部的熱量形成深而細(xì)的焊縫和切割縫,鋼板吸收的熱量最少,產(chǎn)生的熱變形也最小,降低了矯正的難度,減少了矯正時(shí)間,提高了工作效率。而且本發(fā)明的機(jī)組已經(jīng)在廠家進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行了,效果很不錯(cuò),后期將大量推向市場(chǎng)。
[0059]以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,包括上料機(jī)構(gòu)、扶正壓緊機(jī)構(gòu)、激光焊接剖分機(jī)構(gòu)及矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),所述上料機(jī)構(gòu)的出料端與所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)的進(jìn)料輸送端連接,所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)與所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)緊密結(jié)合并與所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的進(jìn)料端連接,所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的出料端與打包機(jī)落料架連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述上料機(jī)構(gòu)、所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)、所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)、所述下料機(jī)構(gòu)、所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)由電氣控制機(jī)構(gòu)控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述上料機(jī)構(gòu)包括上料架、柔性電磁氣動(dòng)取料裝置、送料輥道、組立扶正機(jī)構(gòu),所述上料架上設(shè)有送料輥道,所述送料輥道上方設(shè)有所述柔性電磁氣動(dòng)取料裝置,所述送料輥道一側(cè)設(shè)有所述組立扶正機(jī)構(gòu); 優(yōu)選地,所述柔性電磁氣動(dòng)取料裝置包括位于所述送料輥道上方、沿送料方向設(shè)置的多個(gè)橫梁,所述橫梁通過位于所述送料輥道一側(cè)的送料機(jī)立柱與所述送料輥道連接,所述橫梁上設(shè)有由齒輪齒條傳送并由氣缸控制升降的升降機(jī)構(gòu),所述升降機(jī)構(gòu)下方與沿送料方向設(shè)置的連桿固定連接,所述連桿下方設(shè)有多個(gè)電磁吸頭; 進(jìn)一步優(yōu)選地,所述組立扶正機(jī)構(gòu)由送料機(jī)立柱一側(cè)伸出的可翻轉(zhuǎn)的短橫柱、與短橫柱聯(lián)接并懸垂于所述送料輥道中心線的可調(diào)節(jié)柱狀滾輪組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述扶正壓緊機(jī)構(gòu)包括主機(jī)架體、承重支撐輸送輥,所述主機(jī)架體左右兩側(cè)設(shè)有平行墻板,所述主機(jī)架體內(nèi)部的左右兩側(cè)、垂直于所述墻板從上到下分別設(shè)有三組壓緊扶正單元,每組所述壓緊扶正單元與位于所述墻板外側(cè)的調(diào)整機(jī)構(gòu)連接,所述墻板上設(shè)有條狀孔位,所述墻板底部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有所述承重支撐輸送輥,所述承重支撐輸送輥通過鑲嵌于所述墻板中的軸承與鏈輪連接并固定為一體,所述承重支撐輸送輥平行于所述壓緊扶正單元,所述鏈輪通過鏈條與減速機(jī)連接,所述減速機(jī)與電機(jī)連接,所述墻板的頂端設(shè)有與所述墻板垂直的固定板,所述固定板與所述主機(jī)架體組成的空間內(nèi)側(cè)設(shè)有高度和力度可調(diào)節(jié)的壓下單元; 優(yōu)選地,所述三組壓緊扶正單元包括下部壓緊扶正單元組、中部壓緊扶正單元組和上部壓緊扶正單元組,所述下部壓緊扶正單元組包括兩個(gè)對(duì)稱分布的下部壓緊扶正單元,每個(gè)所述下部壓緊扶正單元包括固定并垂直于墻板的滑動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及固定并垂直于滑動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的支撐板和固定于支撐板下面并與T型鋼翼板接觸的一組滾輪,所述滾輪平行于所述墻板; 所述中部壓緊扶正單元組包括兩個(gè)對(duì)稱分布的中部壓緊單元,每個(gè)所述中部壓緊單元包括通過螺桿帶動(dòng)上下升降的滑塊以及垂直于墻板和滑塊的伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu),所述伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu)一端與沿機(jī)組運(yùn)行方向設(shè)置的長(zhǎng)條形支撐板垂直相連,所述長(zhǎng)條形支撐板上下設(shè)置有兩組滾輪,所述滾輪中心連線平行于墻板并垂直于所述送料輥道中心連線所在的平面; 所述上部壓緊扶正單元組結(jié)構(gòu)與所述下部壓緊扶正單元組結(jié)構(gòu)相同,且所述上部壓緊扶正單元組的結(jié)構(gòu)與所述下部壓緊扶正單元組在水平方向上對(duì)稱; 進(jìn)一步優(yōu)選地,所述上部壓緊扶正單元組還包括H型鋼剖分用滾輪,所述H型鋼剖分用滾輪與所述送料輥道平行,并可旋轉(zhuǎn)90°,所述H型鋼剖分用滾輪位于所述支撐板下方。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述位于固定板下方的所述壓下單元帶有滾動(dòng)裝置,所述壓下單元為JT字形的長(zhǎng)條鋼板架,所述滾動(dòng)裝置設(shè)置在所述鋼板架的下方內(nèi)側(cè),所述滾動(dòng)裝置包括滾輪架、滾輪、連桿,所述滾輪通過設(shè)置在兩側(cè)并垂直于底板的連桿固定在所述滾輪架上,所述連桿上裝有彈簧并通過底板上的擋圈固定,所述滾輪架上設(shè)有縱向槽,所述滾輪可以在所述縱向槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng),所述壓下單元由位于兩端的調(diào)整螺桿和螺母固定懸吊在所述固定板下方,所述壓下單元對(duì)腹板的下壓力通過所述調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述調(diào)整機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)手輪或電機(jī)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于位于所述主機(jī)架體內(nèi)部?jī)蓚?cè)的所述三組壓緊扶正單元組對(duì)稱平行設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述激光焊接剖分機(jī)構(gòu)包括激光器、焊接頭或切割頭、焊接頭或切割頭夾持調(diào)整機(jī)構(gòu)、焊前焊縫軌跡跟蹤系統(tǒng)、激光煙霧凈化器、GMA送絲機(jī)構(gòu)及焊槍。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光自動(dòng)焊接、剖分T型鋼一體機(jī)組,其特征在于所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)包括:獨(dú)立的基座,設(shè)立在基座中部的液壓機(jī),從液壓機(jī)中心線向左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的間距和高度可調(diào)的翼板矯正對(duì)輪組,由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的雙重滾動(dòng)支撐單元和驅(qū)動(dòng)雙重滾動(dòng)支撐單元的動(dòng)力單元; 優(yōu)選地,所述液壓機(jī)包括設(shè)置在上、下支撐板上的上、下液壓缸,設(shè)置在液壓缸頂端的活動(dòng)支座板,所述支座板上分別安裝有垂直于T型鋼運(yùn)行方向的無動(dòng)力矯直輥,所述支座板及所述液壓缸所在的支撐板通過導(dǎo)柱與基座連接,從所述液壓機(jī)中心向左右兩側(cè)分別設(shè)置有與所述液壓機(jī)間距和自身高度可調(diào)的兩組翼板矯正對(duì)輪組,所述翼板矯正對(duì)輪組通過所述動(dòng)力單元可在水平方向和豎直方向移動(dòng); 所述翼緣板矯正對(duì)輪組兩側(cè)分別設(shè)置有一組雙重支撐滾動(dòng)單元; 進(jìn)一步優(yōu)選地,所述矯正檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)還包括位于所述雙重支撐滾動(dòng)單元的左右兩側(cè)的扶正附件。
【文檔編號(hào)】B23K26/21GK106001925SQ201610584370
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日
【發(fā)明人】劉峰, 陳國軍
【申請(qǐng)人】天津?yàn)I海新區(qū)縱聯(lián)管道科技有限公司